大型施工机械总结.doc

全断面隧道掘进机采用了类似机器人的技术，是集机、电、液、光、气、水、信息于一体的隧道施工成套专用设备。隧道掘进机的地质针对性非常强，一般来说，用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM，用于软土地层的隧道掘进机称为盾构。 盾构与TBM的区别：TBM是“Tunnel Boring Machine”的英文缩写，一般指全断面硬岩隧道掘进机，通常定义中的TBM是以岩石地层为掘进对象，不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是盾构区别于TBM及比TBM复杂的主要方面。 盾构，用于软土隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一次成形的机械。 盾构发展小结：盾构作为一种安全、快速的隧道掘进机械，经历了四个发展阶段：一是以Brunel盾构为代表的手掘式盾构；二是以机械式、气压式、网格式盾构为代表的第二代盾构；三是以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式）的第三代盾构；四是以大直径、大推力、大扭矩、高智能化、多样化为特色的第四代盾构。 土压平衡盾构结构原理土压平衡盾构主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系统等组成。 刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的碴车上。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。 盾构的整体结构：盾体、刀盘及驱动系统、主轴承、推进和拼装系统、拼装机、桥架 连接盾体和后配套系统 、后配套系统、遥控器、润滑、密封及注浆、盾尾、注浆系统、水路系统、液压系统、液压管路 盾构机分类： 1 按掘削地层分类 硬岩盾构（TBM）、软岩盾构、软土盾构、硬岩软土盾构 2 按盾构机横截面形状分类 半圆形、圆形、椭圆形、马蹄形、双圆搭接形、三圆搭接形、矩形 3 按盾构机横截面的大小分类 超小型盾构 φ 1m、小型盾构 3.5m≥φ≥1m、中型盾构 6m≥φ≥3.5m、大型盾构 14m≥φ≥6m、超大型盾构18m≥φ≥14m 、特大型盾构 φ 18m 4 按掘削面的敞开程度分类 全部敞开式：无盖敞开式、有盖敞开式 部分敞开式：网格式 封闭式：中心支承式、中间支承式、周边支承式 5 按掘土出土器械的机械化程度程度分类 人工挖掘式 、半机械掘削式、机械掘削式 6 按掘削面的加压平衡方式分类 外加支承式、气压式、泥水式、土压式 7 按刀盘运动形式分类 转动掘削式、多轴摇动掘削式、摆动掘削式 8 按盾构机特殊构造分类 中折盾构、球体盾构、异径母子盾构、重心靠前盾构、特殊构造的盾构、现场换刀盾构、可直接掘削前障碍物盾构、机体可分可合盾构、固体回收盾构、倾斜中空轴全断面机内注浆盾构、倾斜中空轴全断面机内注浆+活动前檐盾构 9 按盾构机的功能、用途分类 10 按盾构隧道衬砌施工方法分类 盾构机选型依据 1 ?土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成分等个参数） 2 ?开挖面稳定（自立性能） 3 隧道埋深、地下水位 4 ?设计隧道的断面 5 ?环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性） 6 ?衬砌类型 7 ?工期 8 ?造价 9 ?宜用的辅助工法 10 设计路线、线形、坡度（11）电气等其他设备条件 盾构掘进机选型的其他条件（1）工期条件的制约（2）造价因素的制约（3）环境因素的制约（4）基地条件的制约（5）设计路线、平面竖向曲线形状的制约 防止粘土附着对策a在刀盘进土口位置装备高压水喷射管b扩大刀盘中央部分的开口，重视泥土从刀盘中心部进入土仓c在土仓内隔壁上装备前后滑动式固定搅拌翼，并可从其前端添加泥浆d装备在刀盘内侧可以覆盖整个区域的搅拌翼e固定土仓隔壁中心部分，防止转动脚中心部分泥土堵塞 TB880E：表示敞开式掘进机，刀盘直径8.8m，刀盘由电动机驱动； TB350H：表示敞开式掘进机，刀盘直径3.5m，刀盘由液压马达驱动； TB650E／Sch：表示支撑式掘进机，刀盘直径6.5m，刀盘由防爆电动机驱动。 TBS700E：表示护盾式掘进机，刀盘直径7m，刀盘由电动机驱动 11.所有盾构的形式，其本体从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分，借以外壳钢板联成整体。 1 切口环部分是开挖和挡土部分，它位于盾构的最前端，施工时最先切入地层井掩护开挖作业。切口环保持着工作面的稳定，并作为把开挖下来的土砂向后方运输的通道，因此，采用机械化开挖式、土压式